[发明专利]一种高铁宽带专网高动态转换系统的天线控制方法

摘要

本发明涉及一种利用GNSS与惯导组合导航接收机实现高铁高动态转换系统(HIDT‑LTE)的微波开关型多入多出天线(MS‑MIMO)控制方法，是一种把卫星导航和LTE通信技术相结合的方法。该方法采用天线控制系统，包括GNSS与惯导组合导航接收机、数据处理模块、微波开关型多入多出天线(MS‑MIMO)、天线控制器。GNSS与惯导组合导航接收机用于实时采集列车的位置和前进方向等信息，并通过串行通信接口与数据处理模块连接；数据处理模块优选通信基站，并计算出列车天线指向通信基站的方位角和俯仰角；在弯道和隧道内，可以根据地形情况选择机械传动方式，实现车载MIMO通信天线与地面基站固定天线的对准；在平坦开阔地天线控制器可以通过电子开关切换车载MS‑MIMO通信天线，实现车载MIMO天线与地面基站固定通信天线的对准。

主权项

一种高铁宽带专网高动态转换系统的天线控制方法，其特征在于，采用天线控制系统，所述天线控制系统包括GNSS与惯导组合导航接收机、数据处理模块、微波开关型多入多出天线(MS‑MIMO)、天线控制器；该天线控制方法包括以下步骤：步骤1：GNSS与惯导组合导航接收机测量列车位置信息C和航向角信息φ，并通过串行通信接口发送至数据处理模块；步骤2：数据处理模块根据列车位置信息C，结合内置的高铁专网电子地图，查询列车位置附近可用的通信基站位置信息B，通信基站的覆盖半径R，通信基站天线的高度H，通信基站距离路轨的距离D，并通过覆盖半径R和列车航向角信息φ优选通信基站；步骤3：计算列车到通信基站与路轨垂足的距离L，并计算L和D的比例关系K＝L/D；步骤4：结合微波开关型多入多出天线的波束方向图，结合选择的通信基站位置B，参考K值，通过电子开关的切换，在平原地区实现定向天线和全向天线之间的快速切换；步骤5：结合地形地貌，通过列车前进方向与列车基站连线的夹角，确定是否驱动选定高增益通信天线的方位轴电机来实现天线波束的对准。